抗腐蚀的二维异构纳米涂料在钢上自组装,具有多种理想的优点

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 腐蚀科学 腐蚀科学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 开发有效的抗腐蚀涂层对于材料的寿命至关重要.
• 现有的涂层往往面临诸如界面反应和电腐蚀等挑战.
• 二维 (2D) 材料为先进的保护层提供独特的特性.

研究的目的:

• 设计一种经济和可控制的方法来制备石墨烯/六角化 (h-BN) 异构纳米涂料.
• 为了研究这些纳米涂料在不钢上的抗腐蚀性能.
• 阐明增强防腐蚀保护背后的机制.

主要方法:

• 马兰戈尼自组装以创建交替堆叠的h-BN和石墨烯 (8-28纳米厚度) 的马赛克纳米片.
• 潜在动力学极化曲线和电化学阻抗光谱,以评估保护性质.
• 第一个原则计算,为观察到的现象提供理论支持.

主要成果:

• 石墨烯/h-BN纳米涂料具有防止界面反应,强大的结合和迷宫式屏障效应等特性.
• ≈28 nm厚的石墨烯/h-BN多层涂层将不钢腐蚀电流密度降低了一级 (至1.82 × 10−8 A cm−2).
• 腐蚀潜力发生了显著的转移,表明耐腐蚀性增强.

结论:

• 马兰戈尼的自组装方法产生了有效的石墨烯/h-BN异构纳米涂层,以防止腐蚀.
• 增强的抗腐蚀性能归因于迷宫屏障效应,基板覆盖面和抑制的电腐蚀.
• 这项工作为开发先进的2D抗腐蚀纳米涂料提供了解决方案.